[发明专利]渗流-应力耦合作用下岩石材料渗透系数的测量装置及方法

摘要

本发明公开一种渗流-应力耦合作用下岩石材料渗透系数的测量装置，包括三轴压力室平衡系统、渗透系数采集系统和数据采集处理系统；其中三轴压力室平衡系统通过不同应力路径对试样在轴向、侧向进行加载；渗透系数采集系统连接三轴压力室平衡系统，实现对岩石材料试样渗透流体质量的测定；数据采集处理系统定时采集岩石材料渗透流体的质量，计算渗透流量和渗透系数，并绘制得出渗透系数和时间的关系曲线，同时制作质量、渗透流量、渗透系数的数据表格，进行存储及显示。此种测量装置可测量岩石材料在不同应力加载路径下渗透系数随时间、应力的变化过程，操作简单，结果可靠，并可直观显示结果。本发明还公开一种利用前述测量装置进行测量的方法。

主权项

一种渗流 应力耦合作用下岩石材料渗透系数的测量装置，其特征在于：包括三轴压力室平衡系统、渗透系数采集系统和数据采集处理系统；三轴压力室平衡系统包括轴压泵系统、围压泵系统、试样装置系统、渗流控制系统和液体排出系统，其中，轴压泵系统、围压泵系统分别与试样装置系统相连，用于通过不同应力路径对试样在轴向、侧向进行加载；渗流控制系统和液体排出系统分别连接试样装置系统的两端，所述的渗流控制系统控制试样的渗透压力，所述的液体排出系统用于使试样中渗透出来的流体进入渗透系数采集系统；渗透系数采集系统包括电子称重装置、固定装置和带塞烧瓶，其中，带塞烧瓶的入口连接液体排出系统的出口，且该带塞烧瓶借助固定装置固定于电子称重装置上，实现对岩石材料试样渗透流体质量的测定；数据采集处理系统包括电子数据传感器、数据交换口、数据处理装置、电子显示器和存储器，其中，电子数据传感器与电子称重装置连接，且所述的电子数据传感器还通过数据交换口连接数据处理装置，从而每隔一定时间将测得的岩石材料渗透流体的质量送入数据处理装置，根据测量数据计算得出渗透流量和渗透系数，并绘制得出渗透系数和时间的关系曲线，同时制作质量、渗透流量、渗透系数的数据表格；所述的数据处理装置分别连接电子显示器、存储器，一方面将绘制得到的关系曲线和数据表格送入电子显示器进行显示，另一方面将前述质量、渗透流量和渗透系数送入存储器进行存储。